Расчетные тепловые нагрузки на отопление: Расчет тепловой нагрузки на отопление здания, пример и формулы

по укрупненным показателям и другие

Содержание статьи:

Для обогрева помещения требуются отопительные приборы соответствующей мощности. Расчет тепловой нагрузки на отопление здания позволяет точно установить, какой мощности котел потребуется, какой величины радиаторы нужно ставить и какая схема отопления будет наиболее эффективной. При вычислениях учитывают много факторов.

Понятия тепловой нагрузки

Расчет теплопотерь проводят отдельно для каждой комнаты в зависимости от площади или объема

Обогрев помещения – это компенсация теплопотерь. Сквозь стены, фундамент, окна и двери тепло постепенно выводится наружу. Чем ниже температура на улице, тем быстрее происходит передача тепла наружу. Чтобы поддерживать внутри здания комфортную температуру, устанавливают обогреватели. Их производительность должна быть достаточно высокой, чтобы перекрыть теплопотери.

Тепловую нагрузку определяют как сумму теплопотерь здания, равную необходимой мощности отопления. Рассчитав сколько и как дом теряет тепла, узнают мощность отопительной системы. Суммарной величины недостаточно. Комната с 1 окном теряет меньше тепла, чем помещение с 2 окнами и балконом, поэтому показатель рассчитывают для каждой комнаты отдельно.

При вычислениях обязательно учитывают высоту потолка. Если она не превышает 3 м, выполняют расчет по величине площади. Если высота от 3 до 4 м, расход считают по объему.

Факторы, влияющие на ТН

Теплоизоляция – внутренняя или наружная – значительно снижает теплопотери

На потерю тепла влияет множество факторов:

• Фундамент – утепленный вариант удерживает тепло в доме, неутепленный пропускает до 20%.
• Стена – у пористого бетона или деревобетона пропускная способность намного ниже, чем у кирпичной стены. Красный глиняный кирпич лучше удерживает тепло, чем силикатный. Важна и толщина перегородки: у стены из кирпича толщиной в 65 см и пенобетона толщиной в 25 см одинаковый уровень теплопотерь.
• Утепление – теплоизоляция существенно меняет картину. Внешнее утепление пенополиуретаном – лист толщиной в 25 мм – равно по эффективности второй кирпичной стене толщиной в 65 см. Отделка пробкой внутри – лист в 70 мм – заменяет 25 см пенобетона. Специалисты не зря утверждают, что эффективное отопление начинается с правильного утепления.
• Крыша – скатная конструкция и утепленный чердак снижают потери. Плоская крыша из железобетонных плит пропускает до 15% тепла.
• Площадь остекления – показатель теплопроводности у стекла очень велик. Какими бы герметичными ни были рамы, сквозь стекло тепло уходит. Чем больше окон и чем больше их площадь, тем выше тепловая нагрузка на здание.
• Вентиляция – уровень теплопотерь зависит от производительности устройства и частоты использования. Система рекуперации позволяет несколько уменьшить потери.
• Разница между температурой на улице и внутри дома – чем она больше, тем выше нагрузка.
• Распределение тепла внутри здания – влияет на показатели для каждой комнаты. Помещения внутри здания остывают меньше: при расчетах комфортной температурой здесь считают величину в +20 С. Торцевые комнаты остывают быстрее – нормальной температурой здесь будет +22 С. На кухне достаточно нагревать воздух до +18 С, так как здесь много других источников тепла: плита, духовка, холодильник.

При расчетах тепловой нагрузки многоквартирного дома учитывают материал, толщину и утепление перегородок и перекрытий.

Характеристики объекта для расчета

Для дома с большими стеклопакетами нужно более интенсивное отопление

Тепловая нагрузка на отопление и потеря тепла дома – не одно и то же. Техническое здание нет надобности отапливать так же интенсивно, как жилые помещения. Прежде чем приступать к расчетам, устанавливают следующее:

• Назначение объекта – жилой дом, квартира, школа, спортивный зал, магазин. Требования по обогреву разные.
• Особенности архитектуры – это размеры оконных и балконных проемов, устройство крыши, наличие чердаков и подвалов, этажность здания и прочее.
• Нормы температурного режима – для жилых комнат и офиса они разные.
• Назначение помещения – параметр важен для производственных сооружений, так как для каждого цеха или даже участка требуется разный температурный режим.
• Конструкция внешних ограждений – наружных стен и крыши.
• Уровень техобслуживания – наличие горячего водоснабжения уменьшает теплопотери, интенсивно работающая вентиляция повышает.
• Число людей, постоянно пребывающих в доме – например, воздействует на показатели температуры и влажности.
• Количество точек забора теплоносителя – чем их больше, тем значительнее теплопотери.
• Другие особенности – например, наличие бассейна, сауны, оранжереи или число часов, когда в здании находятся люди.

При вычислении теплопотерь в магазине или в пункте общественного питания учитывают количество оборудования, выделяющего тепло – витрин, холодильников, кухонной техники.

Виды тепловых нагрузок

При расчетах учитывают средние сезонные температуры

Тепловые нагрузки носят разный характер. Есть некоторый постоянный уровень теплопотерь, связанный с толщиной стены, конструкцией кровли. Есть временные – при резком снижении температуры, при интенсивной работе вентиляции. Расчет всей тепловой нагрузки учитывает и это.

Сезонные нагрузки

Так называют теплопотери, связанные с погодой. Сюда относят:

• разницу между температурой наружного воздуха и внутри помещения;
• скорость и направление ветра;
• количество солнечного излучения – при высокой инсоляции здания и большом количестве солнечных дней даже зимой дом охлаждается меньше;
• влажность воздуха.

Сезонную нагрузку отличает переменный годовой график и постоянный суточный. Сезонная тепловая нагрузка – это отопление, вентиляция и кондиционирование. К зимним относят 2 первых вида.

В формулах используют не кратковременные резкие изменения температуры и влажности – максимальные, а усредненные: значения, наблюдаемые за 5 самых холодных дней из 5 самых холодных зим за 50 лет.

Постоянные тепловые

Промышленное холодильное оборудование выделяет большое количество тепла

К круглогодичным относят горячее водоснабжение и технологические аппараты. Последние имеет значение для промышленных предприятий: варочные котлы, промышленные холодильники, пропарочные камеры выделяют гигантское количество тепла.

В жилых зданиях нагрузка на горячее водоснабжение становится сравнима с отопительной нагрузкой. Величина эта мало изменяется в течение года, но сильно колеблется в зависимости от времени суток и дня недели. Летом расход ГСВ уменьшается на 30%, так как температура воды в холодном водопроводе выше на 12 градусов, чем зимой. В холодное время года потребление горячей воды растет, особенно в выходные дни.

Сухое тепло

Комфортный режим определяется температурой воздуха и влажностью. Эти параметры рассчитывают, руководствуясь понятиями сухого и скрытого тепла. Сухое – это величина, измеряемая специальным сухим термометром. На нее воздействует:

• остекление и дверные проемы;
• солнце и тепловые нагрузки на зимнее отопление;
• перегородки между комнатами с разной температурой, полы над пустым пространством, потолки под чердаками;
• трещины, щели, зазоры в стенах и дверях;
• воздуховоды вне отапливаемых зон и вентиляция;
• оборудование;
• люди.

Полы на бетонном фундаменте, подземные стены при расчетах не учитываются.

Скрытое тепло

Влажность помещения повышает температуру внутри

Этот параметр определяет влажность воздуха. Источником выступает:

• оборудование – нагревает воздух, снижает влажность;
• люди – источник влажности;
• потоки воздуха, проводящие сквозь трещины и щели в стенах.

Обычно вентиляция не влияет на сухость помещения, однако есть исключения.

Методики расчета тепловой нагрузки на отопление здания

Чтобы рассчитать необходимую тепловую нагрузку, данные о нормах температуры и влажности берут из ГОСТ и СНиП. Там же есть сведения о коэффициентах теплопередачи разных материалов и конструкций. При расчетах обязательно учитывают паспортные данные радиаторов, отопительного котла, другого оборудования.

В вычисления включают:

• поток тепловой энергии радиатора – максимальное значение;
• максимальный расход за 1 час при работе отопительной системы;
• тепловые затраты за сезон.

Приблизительное значение дает соотношение расчетных данных с площадью дома или комнат. Однако такой подход не учитывает конструкционные особенности здания.

Вычисление теплопотерь с использованием укрупненных показателей

расчет часовых и годовых показателей

Содержание статьи:

Как оптимизировать затраты на отопление? Эта задача решается только комплексным подходом, учитывающим все параметры системы, здания и климатические особенности региона. При этом важнейшей составляющей является тепловая нагрузка на отопление: расчет часовых и годовых показателей входят в систему вычислений КПД системы.

Зачем нужно знать этот параметр

Распределение тепловых потерь в доме

Что же представляет собой расчет тепловой нагрузки на отопление? Он определяет оптимальное количество тепловой энергии для каждого помещения и здания в целом. Переменными величинами являются мощность отопительного оборудования – котла, радиаторов и трубопроводов. Также учитываются тепловые потери дома.

В идеале тепловая мощность отопительной системы должна компенсировать все тепловые потери и при этом поддерживать комфортный уровень температуры. Поэтому прежде чем выполнить расчет годовой нагрузки на отопление, нужно определиться с основными факторами, влияющими на нее:

• Характеристика конструктивных элементов дома. Наружные стены, окна, двери, вентиляционная система сказываются на уровне тепловых потерь;
• Размеры дома. Логично предположить, что чем больше помещение – тем интенсивнее должна работать система отопления. Немаловажным фактором при этом является не только общий объем каждой комнаты, но и площадь наружных стен и оконных конструкций;
• Климат в регионе. При относительно небольших снижениях температуры на улице нужно малое количество энергии для компенсации тепловых потерь. Т.е. максимальная часовая нагрузка на отопление напрямую зависит от степени снижения температуры в определенный период времени и среднегодовое значение для отопительного сезона.

Учитывая эти факторы составляется оптимальный тепловой режим работы системы отопления. Резюмируя все вышесказанное можно сказать, что определение тепловой нагрузки на отопление необходимо для уменьшения расхода энергоносителя и соблюдения оптимального уровня нагрева в помещениях дома.

Для расчета оптимальной нагрузки на отопление по укрупненным показателям нужно знать точный объем здания. Важно помнить, что эта методика разрабатывалась для больших сооружений, поэтому погрешность вычислений будет велика.

Выбор методики расчета

Санитарно-эпидемиологические требования для жилых домов

Перед тем, как выполнить расчет нагрузки на отопление по укрупненным показателям или с более высокой точностью необходимо узнать рекомендуемые температурные режимы для жилого здания.

Во время расчета характеристик отопления нужно руководствоваться нормами СанПиН 2.1.2.2645-10. Исходя из данных таблицы, в каждой комнате дома необходимо обеспечить оптимальный температурный режим работы отопления.

Методики, по которым осуществляется расчет часовой нагрузки на отопление, могут иметь различную степень точности. В некоторых случаях рекомендуется использовать достаточно сложные вычисления, в результате чего погрешность будет минимальна. Если же оптимизация затрат на энергоносители не является приоритетной задачей при проектировании отопления – можно применять менее точные схемы.

Во время расчета почасовой нагрузки на отопление нужно учитывать суточную смену уличной температуры. Для улучшения точности вычисления нужно знать технические характеристики здания.

Простые способы вычисления тепловой нагрузки

Любой расчет тепловой нагрузки нужен для оптимизации параметров системы отопления или улучшения теплоизоляционных характеристик дома. После его выполнения выбираются определенные способы регулирования тепловой нагрузки отопления. Рассмотрим нетрудоемкие методики вычисления этого параметра системы отопления.

Зависимость мощности отопления от площади

Таблица поправочных коэффициентов для различных климатических зон России

Для дома со стандартными размерами комнат, высотой потолков и хорошей теплоизоляцией можно применить известное соотношение площади помещения к требуемой тепловой мощности. В таком случае на 10 м² потребуется генерировать 1 кВт тепла. К полученному результату нужно применить поправочный коэффициент, зависящий от климатической зоны.

Предположим, что дом находится в Московской области. Его общая площадь составлять 150 м². В таком случае часовая тепловая нагрузка на отопление будет равна:

15*1=15 кВт/час

Главным недостатком этого метода является большая погрешность. Расчет не учитывает изменение погодных факторов, а также особенности здания – сопротивление теплопередачи стен, окон. Поэтому на практике его использовать не рекомендуется.

Укрупненный расчет тепловой нагрузки здания

Укрупненный расчет нагрузки на отопление характеризуется более точными результатами. Изначально он применялся для предварительного расчета этого параметра при невозможности определить точные характеристики здания. Общая формула для определения тепловой нагрузки на отопление представлена ниже:

Где q° – удельная тепловая характеристика строения. Значения нужно брать из соответствующей таблицы, а – поправочный коэффициент, о котором говорилось выше, Vн – наружный объем строения, м³, Tвн и Tнро – значения температуры внутри дома и на улице.

Таблица удельных тепловых характеристик зданий

Предположим, что необходимо рассчитать максимальную часовую нагрузку на отопление в доме с объемом по наружным стенам 480 м³ (площадь 160 м², двухэтажный дом). В этом случае тепловая характеристика будет равна 0,49 Вт/м³*С. Поправочный коэффициент а = 1 (для Московской области). Оптимальная температура внутри жилого помещения (Твн ) должна составлять +22°С. Температура на улице при этом будет равна -15°С. Воспользуемся формулой для расчета часовой нагрузки на отопление:

Q=0.49*1*480(22+15)= 9,408 кВт

По сравнению с предыдущим расчетом полученная величина меньше. Однако она учитывает важные факторы – температуру внутри помещения, на улице, общий объем здания. Подобные вычисления можно сделать для каждой комнаты. Методика расчета нагрузки на отопление по укрупненным показателям дает возможность определить оптимальную мощность для каждого радиатора в отдельно взятом помещении. Для более точного вычисления нужно знать среднетемпературные значения для конкретного региона.

Такой метод расчета можно применять для вычисления часовой тепловой нагрузки на отопление. Но полученные результаты не дадут оптимально точную величину тепловых потерь здания.

Точные расчеты тепловой нагрузки

Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов

Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.

Что же такое сопротивление теплопередачи (R)? Это величина, обратная теплопроводности (λ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:

R=d/λ

Расчет по стенам и окнам

Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий

Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.

В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:

• Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м²;
• Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи – R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт;
• Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт;
• Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
• Сопротивление теплопередачи окон – 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).

Фактически тепловые потери через стены составят:

(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С

Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:

124*(22+15)= 4,96 кВт/час

Расчет по вентиляции

Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При э

ГОСТ Р 56778-2015 Системы передачи тепла для отопления помещений. Методика расчета энергопотребления и эффективности

ГОСТ Р 56778-2015

ОКС 91.140.10

Дата введения 2016-07-01

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «СанТехПроект» (ООО «СанТехПроект»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 ноября 2015 г. N 2031-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского стандарта ЕН 15316-2-1:2007* «Системы отопления в зданиях. Метод расчета энергопотребления и эффективности систем. Часть 2-1. Городские системы теплообразования» (EN 15316-2-1:2007 «Deutsche Fassung Heizungsanlagen in . Verfahren zur Berechnung der Energieanforderungen und Nutzungsgrade der Anlagen. Teil 2-1: die Raumheizung», NEQ)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт является одним из стандартов, разработанных с учетом основных нормативных положений европейских стандартов серии ЕН 15316 под общим наименованием «Системы теплоснабжения в зданиях. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплоснабжения», в которых установлены методы расчета потребления энергии и эффективности систем отопления в зданиях, в том числе в комбинации с системами бытового горячего водоснабжения. В настоящем стандарте рассмотрены методы расчета энергетических потерь в системах (установках) передачи тепла для отопления в помещениях.

Методику расчета используют для оценки потребления энергии системами (установками) отопления помещений в проектируемых и эксплуатируемых зданиях.

Нормативный характер имеет лишь метод расчета. Требуемые для проведения расчетов значения величин следует принимать по соответствующим стандартам и правилам, действующим на национальном уровне.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает структуру метода расчета потребления энергии отопительными системами помещения и требуемые для этого входные и выходные параметры в целях разработки единого метода расчета.

Метод основан на анализе следующих характеристик устройств теплоотдачи для отопления помещений, включая регулирование:

— температурные перекосы в помещении;

— устройство панельного отопления;

— средства и точность регулирования температуры внутри помещения.

Потребление энергии в системе рассчитывают отдельно для тепловых и электрических нагрузок.

Нормативный характер имеет только метод расчета.

Стандарт не распространяется на оборудование, материалы и изделия системы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ Р 54860-2011 Теплоснабжение зданий. Общие положения методики расчета энергопотребности и эффективности систем теплоснабжения

ГОСТ Р 54862-2011 Энергоэффективность зданий. Методы определения влияния автоматизации, управления и эксплуатации здания, расчета энергопотребности и эффективности систем теплоснабжения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и единицы измерения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 вторичные тепловые энергетические ресурсы: Тепловые потери системы, которые могут быть повторно использованы, для снижения потребности полезной энергии для отопления и охлаждения или для уменьшения конечной энергетической потребности систем отопления или охлаждения.

3.1.2 использованные вторичные энергетические ресурсы: Часть возвратных тепловых потерь системы, которые были утилизированы, возвращены и обусловили снижение потребления энергии для отопления и кондиционирования в виде тепловой энергии или расхода энергоносителя.

3.1.3 кондиционируемая зона: Отапливаемая или охлаждаемая часть объема помещения с заданной температурой, для которого допустимые температурные колебания регулируются системами отопления и кондиционирования.

3.1.4 отапливаемое помещение: Помещение, в котором заданная температура воздуха поддерживается системой отопления.

3.1.5 первичная энергия: Потенциальная энергия различных видов энергоресурсов, не подвергшаяся процессам преобразования (сжигания) или трансформации.

Примечания

1 Первичная энергия включает в себя как возобновляемую, так и невозобновляемую энергию. Если оба вида энергии учитывают, то они должны б

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания: формула, примеры

При проектировании системы отопления, будь то промышленное строение или жилое здание, нужно провести грамотные расчеты и составить схему контура отопительной системы. Особое внимание на этом этапе специалисты рекомендуют обращать на расчёт возможной тепловой нагрузки на отопительный контур, а также на объем потребляемого топлива и выделяемого тепла.

Тепловая нагрузка: что это?

Под этим термином понимают количество отдаваемой приборами отопления теплоты. Проведенный предварительный расчет тепловой нагрузки позволить избежать ненужных расходов на приобретение составляющих отопительной системы и на их установку. Также этот расчет поможет правильно распределить количество выделяемого тепла экономно и равномерно по всему зданию.

В эти расчеты заложено множество нюансов. Например, материал, из которого выстроено здание, теплоизоляция, регион и пр. Специалисты стараются принять во внимание как можно больше факторов и характеристик для получения более точного результата.

Расчет тепловой нагрузки с ошибками и неточностями приводит к неэффективной работе отопительной системы. Случается даже, что приходится переделывать участки уже работающей конструкции, что неизбежно влечет к незапланированным тратам. Да и жилищно-коммунальные организации ведут расчет стоимости услуг на базе данных о тепловой нагрузке.

Основные факторы

Идеально рассчитанная и сконструированная система отопления должна поддерживать заданную температуру в помещении и компенсировать возникающие потери тепла. Рассчитывая показатель тепловой нагрузки на систему отопления в здании нужно принимать к сведению:

— Назначение здания: жилое или промышленное.

— Характеристику конструктивных элементов строения. Это окна, стены, двери, крыша и вентиляционная система.

— Размеры жилища. Чем оно больше, тем мощнее должна быть система отопления. Обязательно нужно учитывать площадь оконных проемов, дверей, наружных стен и объем каждого внутреннего помещения.

— Наличие комнат специального назначения (баня, сауна и пр.).

— Степень оснащения техническими приборами. То есть, наличие горячего водоснабжения, системы вентиляции, кондиционирование и тип отопительной системы.

— Температурный режим для отдельно взятого помещения. Например, в комнатах, предназначенных для хранения, не нужно поддерживать комфортную для человека температуру.

— Количество точек с подачей горячей воды. Чем их больше, тем сильнее нагружается система.

— Площадь остекленных поверхностей. Комнаты с французскими окнами теряют значительное количество тепла.

— Дополнительные условия. В жилых зданиях это может быть количество комнат, балконов и лоджий и санузлов. В промышленных – количество рабочих дней в календарном году, смен, технологическая цепочка производственного процесса и пр.

— Климатические условия региона. При расчёте теплопотерь учитываются уличные температуры. Если перепады незначительны, то и на компенсацию будет уходить малое количество энергии. В то время как при -40^оС за окном потребует значительных ее расходов.

Особенности существующих методик

Параметры, включаемые в расчет тепловой нагрузки, находятся в СНиПах и ГОСТах. В них же есть специальные коэффициенты теплопередачи. Из паспортов оборудования, входящего в систему отопления, берутся цифровые характеристики, касаемые определенного радиатора отопления, котла и пр. А также традиционно:

— расход тепла, взятый по максимуму за один час работы системы отопления,

— максимальный поток тепла, исходящий от одного радиатора,

ГОСТ Р 54865-2011 Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с тепловыми насосами

ГОСТ Р 54865-2011

ОКС 91.140.10

Дата введения 2012-07-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Проектный, конструкторский и научно-исследовательский институт «СантехНИИпроект» (ОАО «СантехНИИпроект») и Государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт Мосстрой» (ГУП «НИИ Мосстрой»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2011 г. N 1571-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского регионального стандарта ЕН 15316-4-2:2008* «Системы отопления в зданиях. Метод расчета энергетической потребности системы и эффективности системы. Часть 4-2. Системы отопления помещений, насосные отопительные системы» (EN 15316-4-2:2008 «Heating systems in buildings — Method for calculation of systems energy requirements and system efficiencies — Part 4-2: Space heating generation systems, heat pump systems», NEQ)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено по отношению к наименованию европейского регионального стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Расчет и определение тепловой нагрузки на отопление: методики расчета, вывод

Тепловая нагрузка подразумевает под собой количество тепловой энергии, необходимое для поддержания комфортной температуры в доме, квартире или отдельной комнате. Под максимальной часовой нагрузкой на отопление подразумевается количество тепла, необходимое для поддержания нормированных показателей в течение часа в самых неблагоприятных условиях.

Факторы, влияющие на тепловую нагрузку

• Материал и толщина стен. К примеру, стена из кирпича в 25 сантиметров и стена из газобетона в 15 сантиметров способны пропустить разное количество тепла.
• Материал и структура крыши. Например, теплопотери плоской крыши из железобетонных плит значительно отличаются от теплопотерь утепленного чердака.
• Вентиляция. Потеря тепловой энергии с отработанным воздухом зависит от производительности вентиляционной системы, наличия или отсутствия системы рекуперации тепла.
• Площадь остекления. Окна теряют больше тепловой энергии по сравнению со сплошными стенами.
• Уровень инсоляции в разных регионах. Определяется степенью поглощения солнечного тепла наружными покрытиями и ориентацией плоскостей зданий по отношению к сторонам света.
• Разность температур между улицей и помещением. Определяется тепловым потоком через ограждающие конструкции при условии постоянного сопротивления теплопередаче.

Распределение тепловой нагрузки

При водяном отоплении максимальная тепловая мощность котла должна равняться сумме тепловой мощности всех устройств отопления в доме. На распределение устройств отопления влияют следующие факторы:

• Площадь помещения и высота потолка;
• Расположение внутри дома. Угловыми и торцевыми помещениями теряется больше тепла, чем помещениями, расположенными в середине здания;
• Удаленность от источника тепла;
• Желаемая температура в комнатах.

СНиП рекомендует следующие значения:

• Жилые комнаты в середине дома – 20 градусов;
• Угловые и торцевые жилые комнаты – 22 градуса. При этом за счет более в

МУ 34-70-079-84 Методические указания по нормированию расходов тепла на отопление и вентиляцию производственных зданий тепловых электростанций

МУ 34-70-079-84

Срок действия с 01.01.85
до 01.01.95*
__________________
* О дате окончания действия см. ярлык «Примечания». —
Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТАНО предприятием «Сибтехэнерго» и Московским головным предприятием Союзтехэнерго

ИСПОЛНИТЕЛИ В.Ф.Рыбалко, В.Н.Комаров, Н.Б.Кобелева (Сибтехэнерго), Л.Д.Сатанов (МГП Союзтехэнерго)

СОГЛАСОВАНО с Научно-исследовательским институтом планирования и нормативов при Госплане СССР

Заместитель директора А.С.Хрящев

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем 07.07.84 г.

Начальник В.И.Горин


До выхода настоящих Методических указаний отсутствовали единые требования по составлению (расчету) норм расхода тепла на отопление и вентиляцию производственных зданий ТЭС. Отсутствие норм расхода тепла не позволяет правильно учитывать теплопотребление на отопление и вентиляцию и, следовательно, правильно рассчитывать технико-экономические показатели работы ТЭС.

По ряду причин, определяемых типом установленного оборудования, архитектурно-планировочными решениями производственных зданий, климатическими условиями зоны расположения ТЭС, типом ограждающих конструкций и видом топлива, составление единых норм расхода тепла на отопление и вентиляцию зданий ТЭС не представляется возможным.

Руководствуясь настоящими Методическими указаниями, следует определять нормативные расходы тепла на отопление и вентиляцию производственных зданий с учетом индивидуальных особенностей для конкретной ТЭС.

Сопоставление полученных нормативных расходов тепла с фактическим теплопотреблением позволит оценивать рациональность расходования тепла на отопление и вентиляцию, намечать и выполнять мероприятия по достижению нормативных расходов тепла.

Нормирование расходов тепла на отопление и вентиляцию производственных зданий ТЭС будет способствовать повышению уровня эксплуатации систем отопления и вентиляции, устранению перерасходов тепла на собственные нужды.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Основные положения

1.1.1. Нормирование расхода тепловой энергии (тепла) — это установление плановой меры ее потребления.

1.1.2. Норма расхода тепла на отопление и вентиляцию производственных зданий — это плановый показатель его расхода на обогрев зданий за определенный период в определенных климатических условиях.

1.1.3. Основными показателями нормирования расходов тепла на отопление и вентиляцию на уровне энергопредприятия являются индивидуальные и групповые нормы.

1.1.4. Индивидуальная норма расхода тепла на отопление и вентиляцию — это плановое значение расхода тепла на обогрев, которое устанавливается для зданий производственного назначения при определенных эксплуатационных условиях. Индивидуальные нормы используются для расчета групповых норм.

1.1.5. Групповая норма — это плановое значение расхода тепла на отопление и вентиляцию хозяйственным объектом на соответствующем уровне планирования (в данном случае — на уровне электростанции) при обогреве зданий для принятых в планируемом периоде режима эксплуатации, размера производства продукции и климатических условиях. Групповая норма является общепроизводственной нормой.

1.1.6. В нормы расхода тепла на отопление и вентиляцию не включаются затраты тепла, вызванные отступлениями от установленных режимов работы оборудования, принятой технологии, и другие нерациональные затраты, а также затраты тепла на строительство и капитальный ремонт зданий и сооружений, монтаж и наладку нового технологического оборудования, отпуск тепла внешним потребителям (для поселков, детским учреждениям, клубам и т.п.). Эти расходы тепла должны нормироваться отдельно.

1.2. Классификация производственных зданий ТЭС по характеру избытков явного тепла
и схемам общеобменной вентиляции

1.2.1. Производственные здания тепловых электростанций по характеру (режиму) теплопотребления делятся на две категории в зависимости от значения избытков явного тепла (ГОСТ 12.1.005-76*).
_______________
* Действует ГОСТ 12.1.005-88, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

К первой категории относятся производственные здания со значительными избытками явного тепла [более 20 ккал/(м·ч)]: главные корпуса, пусковые и пуско-отопительные котельные.

Ко второй категории относятся производственные здания с незначительными избытками явного тепла [не более 20 ккал/(м·ч)]: инженерно-бытовые корпуса, объединенные вспомогательные корпуса, помещения насосных и др.

1.2.2. В производственных зданиях ТЭС первой категории следует различать по высоте следующие две зоны:

— условная рабочая зона, заключенная между нулевой отметкой и отметкой обслуживания основного технологического оборудования;

— рабочая зона, занимающая по высоте 2 м от отметки обслуживания ocновного технологического оборудования.

1.2.3. В производственных зданиях первой категории предусматривается постоянное (при работающем основном технологическом оборудовании) и дежурное (при неработающем оборудовании) отопление.

Расчет тепловых потерь для определения тепловой нагрузки системы постоянного отопления производится только для объема условной рабочей зоны здания.

Расчет тепловых потерь для определения тепловой нагрузки системы дежурного отопления производится для всего объема здания.

В производственных зданиях второй категории предусматривается только постоянное отопление.

1.2.4. В расчетах тепловых потерь ограждающими конструкциями принимаются теплотехнические характеристики фактически смонтированных ограждающих конструкций. Доля остекления ограждающих конструкций принимается по данным фактических измерений.

Использование в расчетах тепловых потерь главного корпуса справочных или проектных удельных тепловых характеристик не допускается.

1.2.5. В зависимости от схемы и конструктивного исполнения системы общеобменной вентиляции главные корпуса все

Расчет тепловой нагрузки — прирост тепла для кондиционера калибровки

W. Tombling Ltd. Уэмбли Хаус Банк Десятки Вест Пинчбек Спалдинг Линкольншир PE11 3ND Великобритания Телефон +44 (0) 1775 640 049 Факс + 950 050 000 050 000 (9000) 9000 075 (0) 0 000 0 000 000 000 050 000 950 7000 075 050 950 070 950 1750 050 (0) 0 000 0 950 7 950 075 075 075 0 000 0 000 0 000 0 950 7 0 950 0 9 0 0 8 0 0 9 0 7000 0 950 7 0 950 0 9 0 0 8 0 0 9504 950 0 0 9 0 0 8 0 0 9507 950 0 9 0 0 8 0 8 0 0 7 0 0 9 0 9 0 7 0 0 9 0 0 9 0 0 0 Электронная почта [email protected]

Вы здесь: — домой > индекс охлаждения > индекс кондиционирования воздуха > определение размера кондиционера требуется Здание или комната получают тепло из многих источников.Внутри жителей, компьютеры, копиры, машины и освещение производят тепло. Теплый воздух от наружу проникает через открытые двери и окна, или как «утечка» через структура. Однако самый большой источник тепла — солнечное излучение от солнца, стучать по крыше и стенам, заливать окна, отопление внутренние поверхности. Сумма всего этого тепла Источники известны как тепловой выгоды (или тепловой нагрузки) здания, и выражается либо в БТЕ (Британские тепловые единицы) или кВт, (в киловаттах). Для кондиционера для охлаждения помещения или здания его мощность должна быть больше, чем прирост тепла. это Перед покупкой кондиционера важно, чтобы расчет тепловой нагрузки был выполнен для его обеспечения. достаточно большой для предполагаемого применения. Расчеты тепловой нагрузки Есть несколько разных методов расчета тепла нагрузка для данной области: Быстрый расчет для офисов Для офисов со средней изоляцией и освещением, 2/3 пассажиров и 3/4 персональных компьютеров и ксерокса, следующие расчетов хватит: Тепловая нагрузка (BTU) = Длина (футы) x Ширина (футы) x Высота (футы) x 4 Тепловая нагрузка (BTU) = Длина (м) x Ширина (м) x Высота (м) x 141 За каждого дополнительного пассажира добавьте 500 БТЕ. Если есть какие-либо дополнительные значительные источники тепла, для например, окна от пола до потолка с окнами на южную сторону или оборудование, производящее много тепла, вышеупомянутый метод будет недооценивать тепловую нагрузку. В каком случае вместо этого следует использовать следующий метод. Более точный расчет тепловой нагрузки для любого типа помещения или здания Тепловой прирост помещения или здания зависит от: Размер охлаждаемой области Размер и положение окон, а также их затенение Количество жителей Тепло, выделяемое оборудованием и механизмами Тепло, генерируемое освещением Вычисляя прирост тепла от каждого отдельного элемента и сложив их вместе, можно определить точный показатель тепловой нагрузки. Шаг первый Рассчитайте площадь в квадратных футах охлаждаемого пространства и умножьте на 31,25 Площадь BTU = длина (футы) х ширина (футы) х 31,25 Шаг второй Рассчитайте прирост тепла через окна. Если у окон нет затенения, умножьте результат на 1,4 Северное окно BTU = Площадь северных окон (м. Кв. М) x 164 Если затенение отсутствует, Северное окно BTU = Северное окно BTU x 1.4 Южное окно BTU = Площадь южных окон (м.sq.) x 868 Если нет затенения, южное окно BTU = южное окно BTU x 1.4 Добавьте результаты вместе. Общее окно BTU = Северное окно + Южное окно Шаг третий Рассчитайте тепло, выделяемое жильцами, разрешите 600 БТЕ на человека. Житель БТЕ = количество человек х 600 Шаг четвертый Рассчитайте тепло, выделяемое каждой деталью оборудования — копировальной машиной, компьютерами, духовкой и т. Д. Найдите мощность в ваттах для каждого элемента, сложите их вместе и умножьте на 3.4 Оборудование BTU = общая мощность оборудования х 3,4 Шаг пятый Рассчитайте тепло, выделяемое при освещении. Найти общую мощность для всего освещения и умножить на 4,25 Освещение BTU = общая мощность освещения х 4,25 Шаг Шесть Сложите все вместе, чтобы найти общую тепловую нагрузку. Общая тепловая нагрузка BTU = Площадь BTU + Общая BTU + Оккупант BTU + Оборудование BTU + Освещение БТУ Шаг седьмой Разделите тепловую нагрузку на охлаждающую способность кондиционера в БТЕ, чтобы определить, сколько кондиционеров нужно. Требуемое количество кондиционеров = Общая тепловая нагрузка BTU / Холодопроизводительность BTU Онлайновый калькулятор прироста тепла Вычисление размера необходимого кондиционера вручную может показаться сложная задача. Чтобы упростить процесс, мы создали онлайн калькулятор, для доступа к нему нажмите на изображение калькулятора напротив. Отказ от ответственности. Если у вас есть какие-либо сомнения относительно размера кондиционера Требуется обратиться к уважаемому инженеру по кондиционированию воздуха. Вышеуказанные методы расчета упрощены; факторы такие как уровни изоляции и строительство здания были проигнорированы. Над следует рассматривать только как приблизительный метод расчета. W. Tombling ООО не несет ответственности или претензий, вытекающих из их использования. Вы здесь: — домой > индекс охлаждения > индекс кондиционирования воздуха > определение размера кондиционера требуется Если вы нашли эту страницу полезной, пожалуйста, найдите время , чтобы рассказать об этом другу или коллеге. Copyright 2003/6, W. Tombling Ltd.

.

Как рассчитать тепловую нагрузку в электрическом или электронном корпусе панели

Общая тепловая нагрузка состоит из теплообмена снаружи панели и от тепла, рассеиваемого внутри блока управления.

Полезные термины и преобразования:

1 БТЕ / час = 0,293 Вт
1 БТЕ / час — 0,000393 лошадиных сил
1 Вт = 3,415 БТЕ / час
1 лошадиная сила = 2544 БТЕ / час
1 Ватт = 0,00134 лошадиных силы Квадратный фут = 0,0929 квадратных метров
1 квадратный метр = 10.76 кв. Футов

Типичная мощность вентилятора:

4-дюймовый вентилятор: 100 куб. Футов (2832 л / мин)
6-дюймовый вентилятор: 220 куб. CFM (15574 LPM)

БТЕ / час. охлаждающий эффект от вентилятора 1,08 x (температура внутри панели в ºF — температура наружной панели в градусах F) x CFM

Вт охлаждающий эффект от вентилятора: 0,16 x (температура внутри панели в ºC — температура наружной панели в градусах C) x LPM

Расчет BTU / час. или ватт:

1. Определите тепло, выделяемое внутри корпуса.Приближения могут быть необходимы. Например, если вы знаете мощность, генерируемую внутри устройства, предположим, что 10% энергии рассеивается в виде тепла.
2. Для теплопередачи снаружи рассчитайте площадь, подверженную воздействию атмосферы, за исключением верхней части панели управления.
3. Выберите внутреннюю температуру, которую вы хотите иметь, и выберите разницу температур между ней и максимальной ожидаемой внешней температурой.
4. Из приведенной ниже таблицы пересчета определите BTU / час.на квадратный фут (или ватт на квадратный метр) для разницы температур.
5. Умножьте площадь поверхности панели на БТЕ / час. за квадратный фут (или ватт на квадратный метр), чтобы получить внешний теплообмен в БТЕ / ч или в ваттах.
6. Сумма внутренних и внешних тепловых нагрузок рассчитана.
7. Если вы не знаете, какая мощность используется в корпусе, но вы можете измерить температуру, то измерьте разницу между температурой снаружи при текущей температуре и текущей температурой внутри шкафа.
8. Обратите внимание на размер и количество любых внешних вентиляторов. Предоставьте эту информацию Nex FlowT, чтобы помочь в выборе подходящей системы охлаждения.

Разница температур в градусах F	БТЕ / час / кв. фут.	Разница температур в градусах C	Вт / м2
5	1.5	3	5.2
10	3.3	6	11,3
15	5.1	9	17,6
20	7,1	12	24,4
25	9,1	15	31,4
30	11,3	18	39,5
35	13,8	21	47,7
40	16,2	24	55.6

Пример:

Панель управления имеет два преобразователя частоты общей мощностью 10 лошадиных сил и один модуль мощностью 100 Вт. Максимальная ожидаемая температура наружного воздуха составляет ºC. Площадь панели управления открытыми сторонами, кроме верхней, составляет 42 кв. Фута или 3,9 кв. Мы хотим, чтобы внутренняя температура была ºC.

Общая внутренняя мощность составляет 10 л.с. x 746 Вт / л.с. — 7460 плюс 100 Вт = 7560 Вт.
Предположим, что 10% форм тепла = внутренняя тепловая нагрузка 756 Вт.

или

Общая внутренняя мощность составляет 10 л.с. x 2544 БТЕ / л.с. = 25440 БТЕ / ч плюс 100 Вт x 3.415 БТЕ / ч / ватт = 25782 БТЕ / ч.

Предположим, 10% тепла формы = внутренняя тепловая нагрузка 2578 БТЕ / час.

Внешняя тепловая нагрузка. Разница температур между требуемой температурой и внешней температурой составляет ºC. Используя преобразования (и, при необходимости, интерполируя), мы умножаем площадь на коэффициент преобразования:

42 кв. Фута х 3,3 — 139 БТЕ / час или 3,9 кв. М х 10,3 = 40 Вт

Общая тепловая нагрузка: 756 + 40 — 796 Вт или 2578 + 139 — 2717 БТЕ / час.

HeatCAD — Программное обеспечение для расчета потерь тепла

HeatCAD 2020 это программное обеспечение на основе чертежей для быстрого и точного расчета жилой отопительные и охлаждающие грузы. Professional Edition поддерживает ASHRAE и CSA жилые расчеты теплопотерь. MJ8 Edition обеспечивает ACCA & reg — Утверждено Руководство J & reg (8th Edition) расчеты для отопления и охлаждения жилых помещений грузы (подробнее о руководстве J…). HeatCAD обеспечивает расширенные возможности проектирования, включая интегрированные расчеты нагрузки, автоматический обнаружение неотапливаемых поверхностей и трехмерные изображения CAD. Попробуйте сейчас бесплатно в течение 30 дней.

HeatCAD доступен в двух разных версиях, чтобы наилучшим образом соответствовать вашим потребностям.Для Список функциональных возможностей и новых функций в каждом выпуске смотрите в разделе Сравнение функций в формате PDF. Видео Демо предоставляет краткое введение и учебные уроки обеспечить гораздо более глубокий взгляд.

Профессионал Издание

Чертеж поэтажного плана и импорт (PDF, AutoCAD, JPG) Автоматизированный расчет потерь тепла при рисовании Расчет потерь тепла ASHRAE и CSA для жилых помещений Файлы, совместимые с LoopCAD® для лучистого дизайна Трехмерный рисунок

MJ8 Edition

Все функции в Professional Edition, плюс… ACCA-одобренное руководство J (8-е издание) для расчетов отопления и охлаждения жилых помещений (больше информации…)

Чертеж поэтажного плана Создание чертежей поэтажного плана очень быстро с использованием предопределенных комнат, дверей, окон и другие объекты.Размер комнаты можно изменить, перетаскивая стены или углы, и они легко соединяются вместе для создания сложных планов этажей. Форма комнаты может быть быстро редактируется для создания очень сложных форм, а также вы можете использовать от руки инструменты рисования для создания более сложных форм. HeatCAD также позволяет импортировать существующие AutoCAD *, PDF ** или отсканированные чертежи для использования в качестве шаблона.

Расчет тепловых потерь HeatCAD автоматически рассчитывает потери тепла между комнатами, когда вы рисуете план этажа.И вы можете выбрать метод расчета жилья, который лучше всего подходит для вашего проекта — ASHRAE, CSA или Manual J. HeatCAD автоматически обнаруживает комнаты выше или ниже и даже поддерживает расчет холодного перегородка между комнатами

Расчет охлаждающей нагрузки MJ8 Edition обеспечивает расчет нагрузок на отопление и охлаждение для жилых помещений.Полная поддержка Manual J 8th Edition, включая блок нагрузки, нагрузка от комнаты к комнате, инфильтрационные и вентиляционные нагрузки, детальная экспозиция анализ разнообразия и оценки ОВЛХ.

ACCA & reg — Одобрено Руководство J & reg HeatCAD MJ8 одобрен ACCA для жилых помещений с руководством J (8-е издание) расчет нагрузки на отопление и охлаждение.Это упрощает принятие ваших заявок местными властями, требующими ACCA-утвержденных расчетов программного обеспечения. Нажмите здесь для более подробности.

3D CAD Представления HeatCAD создает трехмерные виды вашего здания, которые вы рисуете в 2D.Новые 3D виды являются мощным помощником для обеспечения точных расчетов тепловой нагрузки, а также очень эффективен для общения ваших дизайнерских работ. Проверка правильности размещения и размеров из окон, дверей и стен сделано намного быстрее и точнее с 3D видами.

Системные требования

Операционная система:	Microsoft Windows 10, 8 или 7 (SP1), с Internet Explorer 9 или выше и с Microsoft & reg ,NET Framework 4.7
Процессор:	Рекомендуется 1,5 ГГц или выше
ОЗУ:	Минимум 2 ГБ, рекомендуется 8 ГБ или более
Дисковое пространство:	60 МБ (Microsoft и рег. .NET Framework может потребовать до 4,5 ГБ)
Видео:	SVGA или выше (рекомендуем разрешение 1920×1080 или выше)
Мышь:	Внешняя мышь с колесом прокрутки (встроенные коврики для мыши не рекомендуются)

,

Процесс нагрева пара — расчет нагрузки

Обычно паровой нагрев используется для

• , изменения , температуры продукта или жидкости
,
• , , поддержания температуры продукта или жидкости,
,

,

. Преимуществом пара является большое количество тепла. энергия, которая может быть передана. Энергия, выделяемая при конденсации пара в воду, находится в диапазоне 2000 — 2250 кДж / кг (в зависимости от давления) — по сравнению с водой с 80 — 120 кДж / кг (с перепадом температуры 20 — 30 ^o С ).

Изменение температуры продукта — нагрев продукта с помощью пара

Количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, можно выразить как:

Q = mc _p dT (1)

, где

Q = количество энергии или тепла (кДж)

м = масса вещества (кг)

c _p = удельная теплоемкость вещества (кДж / кг ^o C) — Свойства материалов и теплоемкости обычные материалы

dT = повышение температуры вещества ( ^o C)

Imperial Units? — Проверьте конвертер единиц!

Это уравнение можно использовать для определения общего количества тепловой энергии для всего процесса, но оно не учитывает скорость передачи тепла , которая составляет:

• количество тепловой энергии, передаваемой за единицу времени

В приложениях непоточного типа нагревается фиксированная масса или одна партия продукта.В применениях типа потока продукт или жидкость нагреваются, когда они постоянно протекают по поверхности теплопередачи.

Безнапорный или периодический нагрев

В непроточных приложениях технологическая жидкость хранится как единая партия внутри бака или сосуда. Паровой змеевик или паровая рубашка нагревает жидкость от низкой до высокой температуры.

Средняя скорость теплопередачи для таких применений может быть выражена как:

q = mc _p dT / t (2)

, где

q = средняя теплопередача скорость (кВт (кДж / с))

м = масса продукта (кг)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C) — Свойства материалов и теплоемкости обычные материалы

dT = Изменение температуры жидкости ( ^o C)

t = общее время, в течение которого происходит процесс нагрева происходит (в секундах)

Пример — время, необходимое для нагрева воды прямым впрыском пара

Время, необходимое для нагрева 75 кг воды (c _p = 4,2 кДж / кг ^o C) от температуры 20 ^o C до 75 ^o C с паром, произведенным из котла с мощностью 200 кВт (кДж / с) можно рассчитать путем преобразования уравнения.От 2 до

t = mc _p dT / q

= (75 кг) (4,2 кДж / кг ^o C) ((75 ^o C) — (20 ^o C) ) / (200 кДж / с)

= 86 с

Примечание! — когда пар впрыскивается непосредственно в воду, весь пар конденсируется в воду, и вся энергия пара передается мгновенно.

При нагреве через теплообменник имеет значение коэффициент теплопередачи и разность температур между паром и нагретой жидкостью.Увеличение давления пара повышает температуру — и увеличивает теплопередачу. Время разогрева уменьшается.

Общее потребление пара может увеличиться — из-за более высоких потерь тепла или уменьшиться — из-за более короткого времени нагрева, в зависимости от конфигурации фактической системы.

Процессы потока или непрерывного нагрева

В теплообменниках продукт или поток жидкости непрерывно нагревается.

Преимуществом пара является однородная температура поверхности нагрева, так как температура на поверхности нагрева зависит от давления пара.

Средняя теплопередача может быть выражена как

q = c _p дТм / т (3)

, где

q = средняя скорость теплопередачи (кВт (кДж) / с))

м / т = массовый расход продукта (кг / с)

с _р = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C )

dT = изменение температуры жидкости ( ^o C)

Расчет количества пара

Если мы знаем скорость теплопередачи — количество пара можно рассчитать:

м _с = ц / ч _e (4)

, где

м _с = масса пара (кг / с)

q = расчетная теплопередача (кВт)

h _e = энергия испарения пара (кДж / кг)

Энергию испарения при различных давлениях пара можно найти в Паровой стол с единицами СИ или паровой стол с имперскими единицами.

Пример — периодическое нагревание паром

Некоторое количество воды нагревается паром 5 бар (6 бар абс) от температуры 35 ^o C до 100 ^o C в течение периода 20 минут (1200 секунд) . Масса воды составляет 50 кг, , а удельная теплоемкость воды составляет 4,19 кДж / кг. ^o C .

Коэффициент теплопередачи:

q = (50 кг) (4,19 кДж / кг ^o C) ((100 ^o C) — (35 ^o C)) / (1200 с)

= 11.35 кВт

Количество пара:

м _с = (11,35 кВт) / (2085 кДж / кг)

= 0,0055 кг / с

= 19,6 кг / ч

Пример — непрерывный нагрев паром

Вода, текущая с постоянной скоростью 3 л / с нагревается с 10 ^o C до 60 ^o C с паром при 8 бар (9 бар абс) .

Скорость теплового потока может быть выражена как:

q = (4.19 кДж / кг. ^o C) ((60 ^o C) — (10 ^o C)) (3 л / с) (1 кг / л)

= 628,5 кВт

Скорость потока пара может выражается как:

м _с = (628,5 кВт) / (2030 кДж / кг)

= 0,31 кг / с

= 1115 кг / ч

.

No related posts.